2017 2018高中化学苏教版选修3专题3第三单元共价键原子晶体课件48张_第1页
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1、专题专题3 微粒间作用力与物质性质微粒间作用力与物质性质 第三单元第三单元 共价键共价键 原子晶体原子晶体 专题专题3 微粒间作用力与物质性质微粒间作用力与物质性质 课程标准课程标准 1认识共价键的本质和特性认识共价键的本质和特性,了解共价键的饱和性与方向性了解共价键的饱和性与方向性. 2知道共价键的主要类型知道共价键的主要类型键和键和键形成的原理及强度相对键形成的原理及强度相对 大小。大小。 3知道共价键的键能、键长等的涵义。知道共价键的键能、键长等的涵义。 4认识影响共价键键能的主要因素认识影响共价键键能的主要因素,分析化学键的极性强弱分析化学键的极性强弱,把握键能与化学反应热之间的内在联

2、系。把握键能与化学反应热之间的内在联系。 5深化对原子晶体的认识。深化对原子晶体的认识。 6树立正确的能量观。树立正确的能量观。 一、共价键的形成一、共价键的形成 1概念概念 共用电子对共用电子对 吸引电子能力相近的原子之间通过吸引电子能力相近的原子之间通过_形形成共价键。成共价键。 2成键本质成键本质 重叠重叠 ,自旋,自旋当成键原子相互接近时,原子轨道发生当成键原子相互接近时,原子轨道发生_相反相反 的未成对电子形成的未成对电子形成_共用电子对共用电子对 ,两原,两原方向方向_增加增加 子核之间的电子云密度子核之间的电子云密度_,体系的能量,体系的能量降低降低 _。 3共价键的特点共价键的

3、特点 饱和性饱和性 (1)共价键有共价键有_ 成键过程中,每种元素的原子有几个未成对电子,通常成键过程中,每种元素的原子有几个未成对电子,通常 就就 能能和几个自旋方向相反的电子成键。故在共价分子中,每和几个自旋方向相反的电子成键。故在共价分子中,每 个个 原原一定一定 子成键的数目是子成键的数目是_的。的。 方向性方向性 (2)共价键有共价键有_ 成键时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出成键时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出 现现机会最大的方向重叠,且原子轨道重叠越多,电子在两核机会最大的方向重叠,且原子轨道重叠越多,电子在两核 间间下降下降 越多越多 ,体系的能量,体

4、系的能量_出现的机会出现的机会_就越多就越多,牢固牢固 形成的共价键就越形成的共价键就越_。(但但s轨道与轨道与s轨道形成的轨道形成的无方向性无方向性 共价键共价键_) 1F2和和HF分子是怎样形成的?分子是怎样形成的? 提示:提示:每个氟原子的最外层的每个氟原子的最外层的2p轨道上有一个未成对电子轨道上有一个未成对电子,当当两个氟原子相互接近时,两个两个氟原子相互接近时,两个2p轨道发生重叠,两个自旋轨道发生重叠,两个自旋 方方向相反的电子就会形成共用电子对,从而形成共价键,向相反的电子就会形成共用电子对,从而形成共价键, 形形 成成氟气分子氟气分子(F2);同理,当一个氟原子与一个氢原子;

5、同理,当一个氟原子与一个氢原子 相互相互 接接 近近时,氟原子的时,氟原子的2p轨道与氢原子的轨道与氢原子的1s轨道发生重叠,两个轨道发生重叠,两个 自自 旋旋方向相反的电子配对成键,形成方向相反的电子配对成键,形成HF分子。分子。 二、共价键的类型二、共价键的类型 1键和键和键键 头碰头头碰头 (1)键:原子轨道沿核间连线方向以键:原子轨道沿核间连线方向以“_”方式方式互相重叠而形成的共价键叫互相重叠而形成的共价键叫键。按形成键。按形成键的原子轨道类型键的原子轨道类型s-s键、键、s-p键、键、p-p键键 的不同,的不同,键可分为键可分为_. 图示如下:图示如下: 肩并肩肩并肩 (2)键:原

6、子轨道在核间连线两侧以键:原子轨道在核间连线两侧以“_”的方的方式发生重叠形成的共价键叫式发生重叠形成的共价键叫键,其形成过程表示如下:键,其形成过程表示如下: 2根据下表中乙烷、乙烯、乙炔的分子模型根据下表中乙烷、乙烯、乙炔的分子模型,分析这些分子中分析这些分子中的共价键分别是由几个的共价键分别是由几个键和几个键和几个键组成的键组成的,并解释乙并解释乙 烯、烯、 乙乙炔分别与溴发生加成反应时,共价键的断裂和形成情况。炔分别与溴发生加成反应时,共价键的断裂和形成情况。 提示:提示: 在乙烷分子中,在乙烷分子中, 每个碳原子与三个氢原子形成每个碳原子与三个氢原子形成3个个s- p 键,两个碳原子

7、之间形成键,两个碳原子之间形成1个个p-p 键,所以乙烷分子中键,所以乙烷分子中共有共有7个个键;键;在乙烯分子中,在乙烯分子中,每个碳原子与两个氢原子形每个碳原子与两个氢原子形成成2个个s-p 键,两个碳原子之间形成键,两个碳原子之间形成1个个p-p 键和键和1个个p-p 键,所以乙烯分子中共有键,所以乙烯分子中共有5个个键和键和1个个键;在乙键;在乙炔分子中,每个碳原子与一个氢原子形成炔分子中,每个碳原子与一个氢原子形成1个个s-p 键,两键,两个碳原子之间形成个碳原子之间形成1个个p-p 键和键和2个个p-p 键,所以乙炔键,所以乙炔分子中共有分子中共有3个个键和键和2个个键。键。 由于

8、由于键比键比键牢固,键牢固,所以,所以,在化学反应中在化学反应中键易发生键易发生断裂,易发生加成反应。乙烯与溴反应时,乙烯分子中断裂,易发生加成反应。乙烯与溴反应时,乙烯分子中碳原子之间的碳原子之间的键断裂,键断裂,两个碳原子各与一个溴原子结两个碳原子各与一个溴原子结合,重新形成合,重新形成2个个s-p 键;乙炔与溴反应时,乙炔分键;乙炔与溴反应时,乙炔分子中碳原子之间的子中碳原子之间的2个个键断裂,键断裂,两个碳原子各与两个两个碳原子各与两个溴原子结合,重新形成溴原子结合,重新形成4个个s-p 键。键。 2.非极性键、极性键和配位键非极性键、极性键和配位键 (1)非极性键非极性键 共用电子对

9、共用电子对 相同相同 ,_两个成键原子吸引电子的能力两个成键原子吸引电子的能力_不发生偏移。不发生偏移。 (2)极性键极性键 不同不同 ,_共用电子对共用电子对 两个成键原子吸引电子的能力两个成键原子吸引电子的能力_发生偏移。发生偏移。 在极性键中,成键原子吸引电子的能力差别越大,共用在极性键中,成键原子吸引电子的能力差别越大,共用 电电 子子对发生偏移的程度越大,共价键的极性越强。对发生偏移的程度越大,共价键的极性越强。 (3)配位键配位键 空轨道空轨道 由一个原子提供由一个原子提供_,与另一个原子提供,与另一个原子提供孤电子对孤电子对 _形成的共价键。形成的共价键。 3在水溶液中,在水溶液

10、中,NH3能与能与H结合生成结合生成+NH4的。的。 +NH4,请用电子式表,请用电子式表示示N和和H形成形成NH3的过程,并讨论的过程,并讨论NH3和和H是如何形成是如何形成提示:提示:氮原子和氢原子形成氨气分子时,氮原子提供氮原子和氢原子形成氨气分子时,氮原子提供3个未个未成对电子与成对电子与3个氢原子形成个氢原子形成3对共用电子对,对共用电子对,NH3的形成过的形成过程可用电子式表示为程可用电子式表示为。 从从NH3的电子式可以看出,在氨分子中氮原子的最外层的电子式可以看出,在氨分子中氮原子的最外层还有一对电子未与其他原子共用,这对电子被称为孤电还有一对电子未与其他原子共用,这对电子被称

11、为孤电子对,在水溶液中,当子对,在水溶液中,当NH3分子遇到氢离子时,氨分子分子遇到氢离子时,氨分子中氮原子上的孤电子对所占据的原子轨道就和氢离子的中氮原子上的孤电子对所占据的原子轨道就和氢离子的1s空轨道重叠形成共价键,从而形成铵根离子,可用电空轨道重叠形成共价键,从而形成铵根离子,可用电子式表示为子式表示为。 三、共价键的键能与化学反应的反应热三、共价键的键能与化学反应的反应热 共价键共价键 1键能:原子之间形成的键能:原子之间形成的_的强度。的强度。 平均间距平均间距 。 2键长:两原子核间的键长:两原子核间的_3当两个原子形成共价键时,原子轨道发生重叠,重叠程度当两个原子形成共价键时,

12、原子轨道发生重叠,重叠程度越大,共价键的键能越大,键长越短。越大,共价键的键能越大,键长越短。 4化学反应过程中的能量变化是由化学反应过程中的能量变化是由反应物和生成物中化学键的强弱反应物和生成物中化学键的强弱 决定的。反应物中旧化学决定的。反应物中旧化学_吸收吸收 键断裂时所键断裂时所_的总能量的总能量(即反应物中的键能即反应物中的键能 总总 和和)释放释放 与生成物中新化学键形成时所与生成物中新化学键形成时所_的的 总能量总能量 (即即生成物中的键能总和生成物中的键能总和)的差就是此反应的反应热。的差就是此反应的反应热。 4N2、O2、F2跟跟H2反应的能力依次增强,从键能的角度应反应的能

13、力依次增强,从键能的角度应如何理解这一化学事实?如何理解这一化学事实? 提示:提示:由于由于N2中中NN键的键能为键的键能为946 kJ/mol,O2中中O=O键的键能为键的键能为497.3 kJ/mol,F2中中FF键的键能为键的键能为157 kJ/mol,从键能数据中我们可以看出,从键能数据中我们可以看出,NN键的键能最大,键的键能最大,所以所以N2最稳定,与氢气反应所需的能量最多,反应最难;最稳定,与氢气反应所需的能量最多,反应最难;而而FF键的键能最小,破坏键的键能最小,破坏FF所消耗的能量最少,所消耗的能量最少,F2与与H2反应也最容易进行;反应也最容易进行;从另一个角度看,从另一个

14、角度看,生成物中生成物中HF键的键能最大,键的键能最大,HF最稳定,而最稳定,而NH键的键能最小,键的键能最小,NH3的稳定性在三个产物中最差。综上所述,可知的稳定性在三个产物中最差。综上所述,可知N2、O2、F2跟跟H2的反应能力依次增强。的反应能力依次增强。 四、原子晶体四、原子晶体 共价键共价键 1概念:相邻原子间以概念:相邻原子间以_相结合而形成相结合而形成空间立体网状空间立体网状 _结构的晶体。结构的晶体。 2原子晶体中共价键的键能大,所以原子晶体一般具有很高原子晶体中共价键的键能大,所以原子晶体一般具有很高的熔、沸点和很大的硬度。的熔、沸点和很大的硬度。 5如何比较原子晶体的熔、沸

15、点和硬度?如何比较原子晶体的熔、沸点和硬度? 提示:提示:对于结构相似的原子晶体来说,原子半径越小对于结构相似的原子晶体来说,原子半径越小 ,键,键 长长越短,键能越大,晶体的熔、沸点越高,如金刚石越短,键能越大,晶体的熔、沸点越高,如金刚石(C)、晶体、晶体硅硅(Si)、碳化硅、碳化硅(SiC)三种原子晶体中,由于碳原子的半三种原子晶体中,由于碳原子的半 径径 比比硅原子小,使键长:硅原子小,使键长:CCCSiCSiSiSi,所以三种晶体的熔点由高到低的顺序是金刚,所以三种晶体的熔点由高到低的顺序是金刚 石石 碳化硅碳化硅晶体硅。晶体硅。 1下列说法正确的是下列说法正确的是( B ) A有共

16、价键的化合物一定是共价化合物有共价键的化合物一定是共价化合物 B分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物 C由共价键形成的分子一定是共价化合物由共价键形成的分子一定是共价化合物 D只有非金属原子间才能形成共价键只有非金属原子间才能形成共价键 解析:解析:NaOH含有离子键和共价键,是离子化合物含有离子键和共价键,是离子化合物,A错误错误; 由由共价键形成的分子可以是单质分子,不一定是共价化合物共价键形成的分子可以是单质分子,不一定是共价化合物, C错误;某些金属元素与非金属元素原子间也能形成共价键错误;某些金属元素与非金属元素原子间也能形成共价键,如如A

17、lCl3等,等,D错误。错误。 2下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是(双选双选)( BD ) A键比键比键电子云重叠的程度更大,形成的共价键更稳定键电子云重叠的程度更大,形成的共价键更稳定 B气体单质中,一定有气体单质中,一定有键,可能有键,可能有键键 C乙烯分子中的碳碳双键有一个是乙烯分子中的碳碳双键有一个是键、有一个是键、有一个是键键 DN2分子形成的氮氮叁键都是分子形成的氮氮叁键都是键键 解析:解析:B选项中气体单质分子中可能没有共价键,如选项中气体单质分子中可能没有共价键,如He 等等 单单原子单质分子;原子单质分子;D选项中选项中N2分子中的氮氮叁键有一个分子中的氮氮叁键有一个

18、键和两键和两个个键。键。 3熔化时,必须破坏非极性共价键的是熔化时,必须破坏非极性共价键的是( B ) A冰冰 C铁铁 B金刚石金刚石 D二氧化硅二氧化硅 解析:冰是分子晶体,熔化时破坏范德华力解析:冰是分子晶体,熔化时破坏范德华力,铁是金属晶铁是金属晶体体,熔化时破坏金属键,二氧化硅是由极性键形成的原子熔化时破坏金属键,二氧化硅是由极性键形成的原子晶体晶体,熔化时破坏极性共价键,只有金刚石是由非极性键熔化时破坏极性共价键,只有金刚石是由非极性键形成的原形成的原 子子 晶体,熔化时破坏非极性共价键。晶体,熔化时破坏非极性共价键。 4已知已知ENN945 kJmol1、EHH436 kJmol1

19、、 ENH391 kJmol1,那么,那么1 mol N2与与3 mol H2合成氨时的能合成氨时的能量变化为量变化为( D ) A吸收吸收208 kJ的热量的热量 B放出放出208 kJ的热量的热量 C吸收吸收93 kJ的热量的热量 D放出放出93 kJ的热量的热量 解解析析: N23H2 2NH3 HENN3EHH1116 ENH945 kJmol3 436 kJmol6 391 kJ mol93 kJ mol0,所以选,所以选D。 15如图所示,晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二如图所示,晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体,其中含有十面体的原子晶体,其中含有2

20、0个等边三角形和一定个等边三角形和一定 数目数目 的的顶角,每个顶角上各有一个原子。观察其图形,判断顶角,每个顶角上各有一个原子。观察其图形,判断 下列下列 说说法正确的是法正确的是( ) A这个基本结构单元由这个基本结构单元由9个硼原子组成个硼原子组成 B各个键的键角均为各个键的键角均为120 C此结构单元中共含有此结构单元中共含有18个个BB键键 D此结构单元中硼原子和此结构单元中硼原子和BB键数目键数目 之比为之比为25 解析:解析: 选选D。 该结构单元的每个面为正三角形,该结构单元的每个面为正三角形,内角为内角为60,即该结构单元的键角均为即该结构单元的键角均为60,一个三角形有三个

21、顶点,一个三角形有三个顶点,构构成成20个相互独立的三角形需个相互独立的三角形需60个顶点,从图中可以看出个顶点,从图中可以看出每个顶点由五个面共用,因此该每个顶点由五个面共用,因此该20面体实际的顶点数为面体实际的顶点数为160 12,故此结构单元由故此结构单元由12个硼原子组成。个硼原子组成。一个三角形一个三角形5有三个边,每个边为两个三角形共用,故该结构单元实际有三个边,每个边为两个三角形共用,故该结构单元实际1含有的棱边数为含有的棱边数为6030,即,即BB键数为键数为30,则硼原子,则硼原子2和和BB键数目之比为键数目之比为123025。 共价键的形成和类型共价键的形成和类型 探究导

22、引探究导引1为什么氖分子是单原子分子,而氯分子是双原子为什么氖分子是单原子分子,而氯分子是双原子分子?分子? 提示:提示:对比氖原子和氯原子的核外电子排布,可对比氖原子和氯原子的核外电子排布,可 知氖知氖 原原 子子的最外层有的最外层有8个电子,已达到稳定结构,无未成对电子,因个电子,已达到稳定结构,无未成对电子,因此氖原子很难自身或与其他元素的原子形成共用电此氖原子很难自身或与其他元素的原子形成共用电 子对子对 而而结合,是单原子分子。而氯原子的最外层有结合,是单原子分子。而氯原子的最外层有7个电子个电子 ,未达,未达到稳定结构,其到稳定结构,其3p轨道上有一个成单电子轨道上有一个成单电子(

23、即未成对电子即未成对电子), 需要获得或与其他原子共用一个电子,形成需要获得或与其他原子共用一个电子,形成8个电子的稳定结个电子的稳定结构,当两个氯原子相互接近时,每个氯原子各提供一构,当两个氯原子相互接近时,每个氯原子各提供一 个单个单 电电子,形成共用电子对,这样使两个氯原子的最外层都达到了子,形成共用电子对,这样使两个氯原子的最外层都达到了8个电子的稳定结构,因此氯分子是双原子分子。个电子的稳定结构,因此氯分子是双原子分子。 探究导引探究导引2 在氮气分子中在氮气分子中,氮原子间形成三个共用电子对氮原子间形成三个共用电子对, 即即氮原子间以氮氮叁键相结合,所以氮原子间的共价键很牢氮原子间

24、以氮氮叁键相结合,所以氮原子间的共价键很牢 固固,氮气的化学性质不活泼。那么,氮分子中氮原子的原子轨氮气的化学性质不活泼。那么,氮分子中氮原子的原子轨 道道是如何重叠形成共价键的呢?是如何重叠形成共价键的呢? 提示:提示: 氮原子的电子排布式为氮原子的电子排布式为1s22s22p3,其最外层,其最外层2p轨道轨道 上上的三个电子分别占据的三个电子分别占据2px、2py、2pz三个原子轨道,而这三三个原子轨道,而这三 个个 原子轨道在空间上是互相垂直的,当其中某一个原子轨道沿原子轨道在空间上是互相垂直的,当其中某一个原子轨道沿 x轴方向以轴方向以“ 头碰头头碰头” 的方式发生重叠时,另外两个与之

25、相垂直的方式发生重叠时,另外两个与之相垂直的原子轨道则只能相互平行以的原子轨道则只能相互平行以“ 肩并肩肩并肩” 的方式发生重叠,在的方式发生重叠,在氮分子中有一对原子轨道以氮分子中有一对原子轨道以“ 头碰头头碰头” 的方式发生重叠,有两的方式发生重叠,有两对原子轨道以对原子轨道以“ 肩并肩肩并肩” 的方式发生重叠,如下图所示。的方式发生重叠,如下图所示。 1键和键和键的比较键的比较 键键 成键方式成键方式 电子云形状电子云形状 牢固程度牢固程度 “ 头碰头头碰头” 轴对称轴对称 键键 “ 肩并肩肩并肩” 镜像对称镜像对称 强度大,不易断裂强度大,不易断裂 强度较小,易断裂强度较小,易断裂 共

26、价单键是共价单键是键,共价双键中一个是键,共价双键中一个是键,另键,另成键判断规律成键判断规律 一个是一个是键,共价叁键中一个是键,共价叁键中一个是键,另两个键,另两个是是键键 2.共价键分类小结共价键分类小结 (1)按原子轨道的重叠方式可划分为两种键型,即按原子轨道的重叠方式可划分为两种键型,即键和键和键键; (2)按共用电子对是否发生偏移可划分为非极性键和极性键按共用电子对是否发生偏移可划分为非极性键和极性键; (3)按两原子之间共用电子对的数目,可划分为共价单键、按两原子之间共用电子对的数目,可划分为共价单键、 共价双键和共价叁键;共价双键和共价叁键; (4)按提供共用电子对的方式可划分

27、为普通共价键和配位键按提供共用电子对的方式可划分为普通共价键和配位键. 1下列有关下列有关键和键和键的说法错误的是键的说法错误的是( D ) A含有含有键的分子在反应时,键的分子在反应时,键是化学反应的积极参与者键是化学反应的积极参与者 B当原子形成分子时,首先形成当原子形成分子时,首先形成键,可能形成键,可能形成键键 C有些原子在与其他原子形成分子时只能形成有些原子在与其他原子形成分子时只能形成键,不能形键,不能形成成键键 D在分子中,化学键可能只有在分子中,化学键可能只有键而没有键而没有键键 解析:由于解析:由于键的键能小于键的键能小于键的键能,所以反应时易断键的键能,所以反应时易断 裂裂

28、, A项正确;在分子形成时为了使其能量最低项正确;在分子形成时为了使其能量最低,必然首先形成必然首先形成 键键,根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成键,所以键,所以 B项正确,项正确,D项错误项错误,像像H、Cl原子跟其他原子只能形成原子跟其他原子只能形成键键, C项正确。项正确。 共价键的键能共价键的键能 探究导引探究导引1 共价键的牢固性与共价键的键长、键能有何共价键的牢固性与共价键的键长、键能有何 关系?关系? 提示:提示: 共价键的键长越短,键能越大,键越牢固。共价键的键长越短,键能越大,键越牢固。 探究导引探究导引2 如何计算化学反应中的反

29、应热?如何计算化学反应中的反应热? 提示:提示:用用 H表示反应过程中的热效应表示反应过程中的热效应, H的单位是的单位是kJ/mol,有有“ ” 和和“ ” , H为为“ ” 表示吸热,表示吸热, H为为“ ” 表示放热。表示放热。 H反应物分子中的键能总和生成物分子中的键能反应物分子中的键能总和生成物分子中的键能 总和。总和。 如如果反应物的键能总和果反应物的键能总和生成物的键能总和,则此反应为放热反生成物的键能总和,则此反应为放热反应,应, H生成物的键能总和生成物的键能总和,则则为吸热反应,为吸热反应, H0。已知:。已知:HH键能为键能为436 kJ/mol, ClCl键能为键能为2

30、43 kJ/mol,HCl键能为键能为431 kJ/mol。则反应。则反应H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)的反应热的反应热 H436 kJ/mol243 kJ/mol2431 kJ/mol183 kJ/mol。 1化学反应的实质化学反应的实质 化学反应的实质就是反应物分子中旧化学键的化学反应的实质就是反应物分子中旧化学键的 断裂和断裂和 生生 成成物分子中新化学键的形成。物分子中新化学键的形成。 2化学反应过程有能量变化化学反应过程有能量变化 反应物和生成物中化学键的强弱决定着化学反反应物和生成物中化学键的强弱决定着化学反 应过程应过程 中中 的的能量变化。能量变化。 3放热反应和吸热反

31、应放热反应和吸热反应 (1)放热反应:旧键断裂消耗的总能量小于新键形放热反应:旧键断裂消耗的总能量小于新键形 成放成放 出出 的的总能量。总能量。 (2)吸热反应:旧键断裂消耗的总能量大于新键形吸热反应:旧键断裂消耗的总能量大于新键形 成放成放 出出 的的总能量。总能量。 4反应热反应热( H)与键能的关系与键能的关系 H反应物的键能总和生成物的键能总和。反应物的键能总和生成物的键能总和。 2下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关的是下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关的是(双选双选)( AB ) AHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱的热稳定性依次减弱 B金刚石的硬

32、度、熔点、沸点都高于晶体硅金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 CF2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高的熔点、沸点逐渐升高 DNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低的熔点依次降低 解析:一般说来,结构相似的分子,其共价键的键长解析:一般说来,结构相似的分子,其共价键的键长(成键原成键原子核间的平均间距子核间的平均间距)越短,共价键的键能越大,分子越稳定越短,共价键的键能越大,分子越稳定,如如卤元素的氢化物中,按氟、氯、溴、碘的顺序,由于卤元素的氢化物中,按氟、氯、溴、碘的顺序,由于 卤卤 原子原子的半径逐渐增大,氢卤键的键长也逐渐增大的半径逐渐增大,氢卤键的键长也逐渐增大,

33、键能逐键能逐 渐渐 减小减小,卤化氢的稳定性逐渐减弱。卤化氢的稳定性逐渐减弱。 结构相似的原子晶体,晶体中共价键的键能越大结构相似的原子晶体,晶体中共价键的键能越大,硬度越大硬度越大, 熔、沸点越高。碳原子的半径小于硅原子,所以熔、沸点越高。碳原子的半径小于硅原子,所以CC键的键键的键长比长比SiSi键短,键能大,因此金刚石的硬度和熔、沸点都键短,键能大,因此金刚石的硬度和熔、沸点都高于晶体硅。高于晶体硅。F2、Cl2、Br2、I2是分子晶体,其熔、沸点逐渐是分子晶体,其熔、沸点逐渐升高,是因为它们之间的分子间作用力逐渐增强。升高,是因为它们之间的分子间作用力逐渐增强。NaF、NaCl、NaB

34、r、NaI是离子晶体,其熔点依次降低,是因为是离子晶体,其熔点依次降低,是因为 F、Cl、Br、I的离子半径逐渐增大的离子半径逐渐增大,晶格能逐渐减小晶格能逐渐减小. 原子晶体原子晶体 探究导引探究导引1 原子晶体中有没有分子?原子晶体中除共价键原子晶体中有没有分子?原子晶体中除共价键外还有其他化学键吗?外还有其他化学键吗? 提示:提示:原子晶体中没有分子。原子晶体中只有共价键,没有原子晶体中没有分子。原子晶体中只有共价键,没有其他化学键。其他化学键。 探究导引探究导引2 下图甲为金刚石的立体结构图,从其空间网状结下图甲为金刚石的立体结构图,从其空间网状结构中截取出一个立方体就是金刚石的晶胞构

35、中截取出一个立方体就是金刚石的晶胞(图乙图乙),该,该 晶晶 胞胞 为为面心立方结构,碳原子位于立方体的八个顶点、六个面面心立方结构,碳原子位于立方体的八个顶点、六个面 心心 以以及晶胞内部还有四个碳原子。图丙为一个碳原子与周及晶胞内部还有四个碳原子。图丙为一个碳原子与周 围碳围碳 原原子的成键情况,请分析晶胞中碳原子数以及最小环中碳子的成键情况,请分析晶胞中碳原子数以及最小环中碳 原原 子子数与碳碳键数的比例关系?数与碳碳键数的比例关系? 提示:提示: 由均摊法可求出该晶胞中实际含有的碳原子数为由均摊法可求出该晶胞中实际含有的碳原子数为118648。由图还可看出由图还可看出,在金刚石晶体中每

36、个在金刚石晶体中每个C原原82子与子与4个个C原子紧邻成键原子紧邻成键,由由5个个C原子形成正四面体结构原子形成正四面体结构单元单元,CC键的夹角为键的夹角为109.5。晶体中的最小环为六元环,。晶体中的最小环为六元环,为空间六边形为空间六边形,每个每个C原子被原子被12个六元环共有个六元环共有.晶体中每个晶体中每个碳原子参与了碳原子参与了4个个CC键的形成键的形成,而每个而每个CC 键为两个键为两个碳原子共有,故碳原子共有,故C原子数与原子数与CC 键数之比为键数之比为12。 1原子晶体中,原子间用较强的共价键相结合,要使物质熔原子晶体中,原子间用较强的共价键相结合,要使物质熔化和汽化需要克

37、服共价键作用,即需要很多的能量化和汽化需要克服共价键作用,即需要很多的能量.因此因此,原子原子晶体一般都具有很高的熔、沸点。其硬度较大,难溶于晶体一般都具有很高的熔、沸点。其硬度较大,难溶于 水水,固固态时一般不导电。态时一般不导电。 2原子晶体的晶胞中,原子间为空间的立体网状结构,晶体原子晶体的晶胞中,原子间为空间的立体网状结构,晶体中不存在单个分子,原子晶体的化学式仅表示物质中中不存在单个分子,原子晶体的化学式仅表示物质中 的原的原 子子个数关系,不是分子式。个数关系,不是分子式。 3原子晶体中的共价键具有饱和性和方向性,原子间不是紧原子晶体中的共价键具有饱和性和方向性,原子间不是紧密堆积

38、原则,而是较松散排列的结构。密堆积原则,而是较松散排列的结构。 3下列各项所述的数字不是下列各项所述的数字不是6的是的是( D ) A在在NaCl晶体中,与一个晶体中,与一个Na最近且距离相等的最近且距离相等的Cl的个数的个数 B在金刚石晶体中,最小环上的碳原子个数在金刚石晶体中,最小环上的碳原子个数 C在石墨晶体的片层结构中,最小环上的碳原子个数在石墨晶体的片层结构中,最小环上的碳原子个数 D在二氧化硅晶体中,最小环上的原子总数在二氧化硅晶体中,最小环上的原子总数 解析:在二氧化硅晶体中,最小环上的原子总数为解析:在二氧化硅晶体中,最小环上的原子总数为12个,其个,其中有中有6个硅原子,个硅

39、原子,6个氧原子。个氧原子。 共价键的类型共价键的类型 下列关于乙醇分子的说法正确的是下列关于乙醇分子的说法正确的是( ) A分子中共含有分子中共含有8个极性键个极性键 B分子中不含非极性键分子中不含非极性键 C分子中只含分子中只含键键 D分子中含有分子中含有1个个键键 思路点拨思路点拨 本题考查共价键的分类,每种分类要搞清标准本题考查共价键的分类,每种分类要搞清标准,从标准分析化学键所属类别。从标准分析化学键所属类别。 解析解析 乙醇分子的结构式为乙醇分子的结构式为,共含有,共含有8个个共价键,共价键,其中其中CH、CO、HO键均为极性键,键均为极性键,CC键为非极性键,键为非极性键,因此乙醇分子中有因此乙醇分子中有7个极性键和个极性键和1个非极个非极性键。在乙醇分子中,共价键全为单键,即全为性键。在乙醇分子中,共价键全为单键,即全为键,没键,没有有键。键。 答案答案 C 规律方法规律方法 共价键按不同的分类标准可分成极性共价键按不同的分类标准可分成极性 键和键和 非非 极性键、极性键、键和

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